供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质转让专利

申请号 : CN202310963334.8

文献号 : CN116722636B

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发明人 : 崔学涛华要宇姚同娟史庆鹏张凯

申请人 : 苏州浪潮智能科技有限公司

摘要 :

本发明提供一种供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质,属于计算机技术领域,所述供电装置包括:第一供电模块和第二供电模块;第一供电模块的满载功率为第一系数与第一参考功率的乘积,第二供电模块的满载功率为第二系数与第一参考功率的乘积,供电模组包括一个第一供电模块和一个第二供电模块,第一参考功率是单个供电模块的满载输出参考功率,第一系数与第二系数之和等于2,第一系数与第二系数为正数,第一系数小于第二系数。通过配置第一供电模块的满载功率小于第二供电模块的满载功率,在轻载情况下第一供电模块的电源转换效率较高,能够有效地提升整机在轻载时的效率。

权利要求 :

1.一种供电装置,其特征在于,包括:至少一个第一供电模块和至少一个第二供电模块,各个供电模块与负载电连接;

所述第一供电模块的满载功率为第一系数与第一参考功率的乘积,所述第二供电模块的满载功率为第二系数与所述第一参考功率的乘积;

所述第一参考功率是基于预设整机满载功率和供电模块的总模块数量所确定的单个供电模块的满载输出参考功率,所述第一系数与所述第二系数之和等于2,所述第一系数与所述第二系数为正数,所述第一系数小于所述第二系数;

在所述供电装置通过一组或多组供电模组向负载供电的情况下,所述供电模组中第一供电模块用于按照第一输出功率向负载供电;

所述供电模组中第二供电模块用于按照第二输出功率向负载供电;

其中,所述供电模组包括一个所述第一供电模块和一个所述第二供电模块;

其中,所述供电模块包括:控制单元、电压跟随器和功率单元;

所述控制单元的第一输入端与所述功率单元的输出端电连接,所述控制单元的第二输入端与均流总线电连接,所述控制单元的第一输出端与所述电压跟随器的输入端电连接,所述控制单元的第二输出端与所述功率单元的受控端电连接;

各个供电模块的所述电压跟随器的输出端与所述均流总线电连接;

所述控制单元,用于通过所述第一输入端获取所述功率单元的输出端的实际电流值;

基于归一化系数和实际电流值,确定电流归一化值,并通过所述第一输出端输出所述电流归一化值,所述归一化系数是基于所述供电模块的满载功率确定的;

通过所述第二输入端获取均流总线电流归一化值;

基于所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值,确定功率控制信号,通过所述第二输出端输出所述功率控制信号,以缩小所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值之间的差距;

所述电压跟随器用于:

在所述电流归一化值大于或等于所述均流总线电流归一化值的情况下,所述电压跟随器的输出端输出所述电流归一化值;

在所述电流归一化值小于所述均流总线电流归一化值的情况下,所述电压跟随器的输出端跟随所述均流总线电流归一化值。

2.根据权利要求1所述供电装置,其特征在于,所述第一输出功率为所述第一系数与第二参考功率的乘积,所述第二输出功率为所述第二系数与所述第二参考功率的乘积,所述第二参考功率是基于负载功耗和供电模组的组数所确定的单个供电模块的均流输出参考功率。

3.根据权利要求1所述供电装置,其特征在于,所述控制单元用于:对所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值作差,确定差值;

基于所述差值,生成脉宽调制形式的功率控制信号。

4.根据权利要求3所述供电装置,其特征在于,所述控制单元用于:基于所述差值,通过增量式比例积分微分PID控制算法,确定目标占空比;

基于所述目标占空比,生成所述功率控制信号。

5.根据权利要求1所述供电装置,其特征在于,所述电压跟随器包括低通滤波单元、运算放大器和二极管;

所述低通滤波单元的输入端与所述控制单元的第一输出端电连接,所述低通滤波单元的输出端与所述运算放大器的同相输入端电连接,所述运算放大器的反向输入端通过第一电阻所述二极管的负极电连接;

所述运算放大器的输出端与所述二极管的正极电连接,所述二极管的负极与所述均流总线电连接。

6.根据权利要求5所述供电装置,其特征在于,所述低通滤波单元包括:第二电阻和电容,所述第二电阻的第一端与所述控制单元的第一输出端电连接,所述第二电阻的第二端与所述电容的第一端电连接,所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端电连接,所述电容的第二端接地。

7.根据权利要求1‑6任一项所述供电装置,其特征在于,还包括控制器,所述控制器与各个供电模块电连接,所述控制器用于:基于负载功耗生成工作模式指令并发送所述工作模式指令至各个供电模块;

所述工作模式指令用于指示供电模块处于运行模式或指示供电模块处于冷冗余模式。

8.根据权利要求7所述供电装置,其特征在于,所述控制器用于:比较所述负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;

若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。

9.根据权利要求1‑6任一项所述供电装置,其特征在于,各个供电模块与数据总线电连接,目标供电模块用于基于负载功耗生成工作模式指令并发送所述工作模式指令至数据总线;

所述目标供电模块是各个供电模块通过所述数据总线进行协商所确定的,所述工作模式指令用于指示供电模块处于运行模式或指示供电模块处于冷冗余模式。

10.一种供电控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1‑9任一项所述供电装置,所述方法包括:比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;

若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。

11.根据权利要求10所述供电控制方法,其特征在于,所述方法还包括:若确定所述负载功耗大于所述功耗阈值,则基于所述负载功耗,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率;

基于多个供电方式分别对应的电源转换效率,确定目标供电方式;

基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式;

其中,所述多个供电方式包括第一供电方式、第二供电方式和至少一个第三供电方式,所述第一供电方式为通过单个第一供电模块向负载供电的方式,所述第二供电方式为通过单个第二供电模块向负载供电的方式,所述第三供电方式为通过一组或多组供电模组向负载供电的方式,所述供电模组包括一个第一供电模块和一个第二供电模块。

12.根据权利要求11所述供电控制方法,其特征在于,在所述目标供电方式为第一供电方式的情况下,所述基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,包括:基于所述目标供电方式,生成所述第一工作模式指令。

13.根据权利要求11所述供电控制方法,其特征在于,在所述目标供电方式为第三供电方式的情况下,所述基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,包括:基于所述目标供电方式,确定用于向负载供电的供电模组的目标组数;

基于所述目标组数,生成第二工作模式指令,所述第二工作模式指令用于指示至少一组供电模组中供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式,所述至少一组供电模组的组数等于所述目标组数。

14.根据权利要求13所述供电控制方法,其特征在于,所述第二工作模式指令用于指示所述供电模组中第一供电模块按照第一输出功率向负载供电,以及指示供电模组中第二供电模块按照第二输出功率向负载供电,在基于所述目标组数,生成第二工作模式指令之前,还包括:基于所述负载功耗和所述目标组数,确定第二参考功率,所述第二参考功率为单个供电模块的均流输出参考功率;

基于所述第一系数与所述第二参考功率,通过计算乘积,确定所述第一输出功率;

基于所述第二系数与所述第二参考功率,通过计算乘积,确定所述第二输出功率。

15.根据权利要求11所述供电控制方法,其特征在于,所述基于所述负载功耗,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率,包括:获取所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,电源转换效率曲线用于表示电源转换效率与电源输出功率之间的对应关系;

基于所述负载功耗、所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率。

16.根据权利要求15所述供电控制方法,其特征在于,所述获取所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,包括:基于预设电源转换效率数据,确定所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线;

或,通过实测供电模块的电源转换效率,确定所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线。

17.一种供电控制装置,其特征在于,应用于如权利要求1‑6任一项所述供电装置,所述供电控制装置包括:比较模块,用于比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;

生成模块,用于若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。

18.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求10至16任一项所述供电控制方法。

19.一种服务器,其特征在于,包括:负载和如权利要求1‑9任一项所述供电装置,所述供电装置与所述负载电连接。

说明书 :

供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及计算机技术领域,尤其涉及一种供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质。

背景技术

[0002] 在机架式服务器中一般包含多个控制器与多个供电单元(Power Supply Unit,PSU),多个PSU的输出并联在一起共同向系统供电,一是为了满足系统的大功率需求,二是实现冗余供电,多个PSU中的一个或几个发生故障后不会影响整机的供电,提升可靠性。
[0003] 由于PSU的输出效率随负载大小而变化,在轻载时效率会下降。如何提升整机在轻载时的效率是目前业界亟待解决的问题。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质。
[0005] 第一方面,本发明提供一种供电装置,包括:至少一个第一供电模块和至少一个第二供电模块,各个供电模块与负载电连接;
[0006] 所述第一供电模块的满载功率为第一系数与第一参考功率的乘积,所述第二供电模块的满载功率为第二系数与所述第一参考功率的乘积;
[0007] 所述第一参考功率是基于预设整机满载功率和供电模块的总模块数量所确定的单个供电模块的满载输出参考功率,所述第一系数与所述第二系数之和等于2,所述第一系数与所述第二系数为正数,所述第一系数小于所述第二系数。
[0008] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,在所述供电装置通过一组或多组供电模组向负载供电的情况下,所述供电模组中第一供电模块用于按照第一输出功率向负载供电;
[0009] 所述供电模组中第二供电模块用于按照第二输出功率向负载供电;
[0010] 其中,所述供电模组包括一个所述第一供电模块和一个所述第二供电模块,所述第一输出功率为所述第一系数与第二参考功率的乘积,所述第二输出功率为所述第二系数与所述第二参考功率的乘积,所述第二参考功率是基于负载功耗和供电模组的组数所确定的单个供电模块的均流输出参考功率。
[0011] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述供电模块包括:控制单元、电压跟随器和功率单元;
[0012] 所述控制单元的第一输入端与所述功率单元的输出端电连接,所述控制单元的第二输入端与均流总线电连接,所述控制单元的第一输出端与所述电压跟随器的输入端电连接,所述控制单元的第二输出端与所述功率单元的受控端电连接;
[0013] 各个供电模块的所述电压跟随器的输出端与所述均流总线电连接;
[0014] 所述控制单元,用于通过所述第一输入端获取所述功率单元的输出端的实际电流值;
[0015] 基于归一化系数和实际电流值,确定电流归一化值,并通过所述第一输出端输出所述电流归一化值,所述归一化系数是基于所述供电模块的满载功率确定的;
[0016] 通过所述第二输入端获取均流总线电流归一化值;
[0017] 基于所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值,确定功率控制信号,通过所述第二输出端输出所述功率控制信号,以缩小所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值之间的差距;
[0018] 所述电压跟随器用于:
[0019] 在所述电流归一化值大于或等于所述均流总线电流归一化值的情况下,所述电压跟随器的输出端输出所述电流归一化值;
[0020] 在所述电流归一化值小于所述均流总线电流归一化值的情况下,所述电压跟随器的输出端跟随所述均流总线电流归一化值。
[0021] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述控制单元用于:
[0022] 对所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值作差,确定差值;
[0023] 基于所述差值,生成脉宽调制形式的功率控制信号。
[0024] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述控制单元用于:
[0025] 基于所述差值,通过增量式比例积分微分PID控制算法,确定目标占空比;
[0026] 基于所述目标占空比,生成所述功率控制信号。
[0027] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述电压跟随器包括低通滤波单元、运算放大器和二极管;
[0028] 所述低通滤波单元的输入端与所述控制单元的第一输出端电连接,所述低通滤波单元的输出端与所述运算放大器的同相输入端电连接,所述运算放大器的反向输入端通过第一电阻所述二极管的负极电连接;
[0029] 所述运算放大器的输出端与所述二极管的正极电连接,所述二极管的负极与所述均流总线电连接。
[0030] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述低通滤波单元包括:第二电阻和电容,所述第二电阻的第一端与所述控制单元的第一输出端电连接,所述第二电阻的第二端与所述电容的第一端电连接,所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端电连接,所述电容的第二端接地。
[0031] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,还包括控制器,所述控制器与各个供电模块电连接,所述控制器用于:
[0032] 基于负载功耗生成工作模式指令并发送所述工作模式指令至各个供电模块;
[0033] 所述工作模式指令用于指示供电模块处于运行模式或指示供电模块处于冷冗余模式。
[0034] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述控制器用于:
[0035] 比较所述负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;
[0036] 若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0037] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,各个供电模块与数据总线电连接,目标供电模块用于基于负载功耗生成工作模式指令并发送所述工作模式指令至数据总线;
[0038] 所述目标供电模块是各个供电模块通过所述数据总线进行协商所确定的,所述工作模式指令用于指示供电模块处于运行模式或指示供电模块处于冷冗余模式。
[0039] 第二方面,本发明还提供一种供电控制方法,应用于上述任一项所述供电装置,所述方法包括:
[0040] 比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;
[0041] 若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0042] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述方法还包括:
[0043] 若确定所述负载功耗大于所述功耗阈值,则基于所述负载功耗,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率;
[0044] 基于多个供电方式分别对应的电源转换效率,确定目标供电方式;
[0045] 基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式;
[0046] 其中,所述多个供电方式包括第一供电方式、第二供电方式和至少一个第三供电方式,所述第一供电方式为通过单个第一供电模块向负载供电的方式,所述第二供电方式为通过单个第二供电模块向负载供电的方式,所述第三供电方式为通过一组或多组供电模组向负载供电的方式,所述供电模组包括一个第一供电模块和一个第二供电模块。
[0047] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,在所述目标供电方式为第一供电方式的情况下,所述基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,包括:
[0048] 基于所述目标供电方式,生成所述第一工作模式指令。
[0049] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,在所述目标供电方式为第三供电方式的情况下,所述基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,包括:
[0050] 基于所述目标供电方式,确定用于向负载供电的供电模组的目标组数;
[0051] 基于所述目标组数,生成第二工作模式指令,所述第二工作模式指令用于指示至少一组供电模组中供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式,所述至少一组供电模组的组数等于所述目标组数。
[0052] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述第二工作模式指令用于指示所述供电模组中第一供电模块按照第一输出功率向负载供电,以及指示供电模组中第二供电模块按照第二输出功率向负载供电,在基于所述目标组数,生成第二工作模式指令之前,还包括:
[0053] 基于所述负载功耗和所述目标组数,确定第二参考功率,所述第二参考功率为单个供电模块的均流输出参考功率;
[0054] 基于所述第一系数与所述第二参考功率,通过计算乘积,确定所述第一输出功率;
[0055] 基于所述第二系数与所述第二参考功率,通过计算乘积,确定所述第二输出功率。
[0056] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述基于所述负载功耗,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率,包括:
[0057] 获取所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,电源转换效率曲线用于表示电源转换效率与电源输出功率之间的对应关系;
[0058] 基于所述负载功耗、所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率。
[0059] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述获取所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,包括:
[0060] 基于预设电源转换效率数据,确定所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线;
[0061] 或,通过实测供电模块的电源转换效率,确定所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线。
[0062] 第三方面,本发明还提供一种供电控制装置,应用于上述任一项所述供电装置,所述供电控制装置包括:
[0063] 比较模块,用于比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;
[0064] 生成模块,用于若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0065] 第四方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述供电控制方法。
[0066] 第五方面,本发明还提供一种服务器,包括:负载和上述任一项所述供电装置,所述供电装置与所述负载电连接。
[0067] 本发明提供的供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质,通过将第一供电模块的满载功率配置为第一系数与第一参考功率的乘积,以及将第二供电模块的满载功率配置为第二系数与第一参考功率的乘积,以及设置第一系数与第二系数之和等于2,能够确保第一供电模块的满载功率与第二供电模块的满载功率之和等于两倍的满载输出参考功率,也即能够保证整机满载功率满足设计指标,同时通过设置第一系数小于第二系数,能够确保第一供电模块的满载功率小于满载输出参考功率,进而在轻载情况下(轻载所需的功率一般低于单个供电模块的满载功率的50%,而供电模块一般在输出功率为满载功率的50%的情况下达到最高电源转换效率),相比于相关技术中通过单个的满载功率为满载输出参考功率的普通供电模块进行供电,本发明通过单个的第一供电模块进行供电,轻载所需的功率与第一供电模块的满载功率的50%之间的差距,比轻载所需的功率与满载输出参考功率的50%之间的差距更小,而供电模块的输出功率越接近满载功率的50%则电源转换效率越高,因而在轻载情况下第一供电模块的电源转换效率高于相关技术中的普通供电模块的电源转换效率,能够实现在保证整机满载功率满足设计指标的情况下,有效地提升整机在轻载时的效率。

附图说明

[0068] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0069] 图1是相关技术提供的铂金PSU的效率曲线图;
[0070] 图2是本发明提供的供电装置的结构示意图;
[0071] 图3是本发明提供的供电模块的结构示意图之一;
[0072] 图4是本发明提供的电压跟随器的结构示意图;
[0073] 图5是本发明提供的供电模块的结构示意图之二;
[0074] 图6是本发明提供的供电控制方法的流程示意图;
[0075] 图7是本发明提供的供电控制装置的结构示意图;
[0076] 图8是本发明提供的服务器的结构示意图。

具体实施方式

[0077] 为了便于更加清晰地理解本发明各实施例,首先对一些相关的背景知识进行如下介绍。
[0078] 图1是相关技术提供的铂金PSU的效率曲线图,如图1所示,PSU的输出效率会随负载大小而变化,在轻载时效率下降,如图1所示,PSU一般在50%负载时效率最高,随着负载升高或降低输出效率都会下降。相关技术中,服务器的多个PSU都使用相同的型号规格,相同PSU组成的供电系统会在系统轻载时输出效率变得较低,比如在中央处理器(Central Processing Unit,CPU)掉电但是复杂可编程逻辑器件(Complex Programming Logic Device,CPLD)和基板管理控制器(Baseboard Management Controller,BMC)仍在工作的时候整机功耗需求很低,就会造成PSU输出效率很低。因此需要一种解决方案提高整机在轻载时的电源效率。
[0079] 为了克服上述缺陷,本发明提供一种供电装置、供电控制方法、控制装置、服务器及存储介质,通过配置第一供电模块的满载功率小于第二供电模块的满载功率,可以实现有效地提升整机在轻载时的效率。
[0080] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0081] 图2是本发明提供的供电装置的结构示意图,如图2所示,供电装置包括:至少一个第一供电模块201和至少一个第二供电模块202,各个供电模块与负载203电连接;
[0082] 所述第一供电模块的满载功率为第一系数与第一参考功率的乘积,所述第二供电模块的满载功率为第二系数与所述第一参考功率的乘积;
[0083] 所述第一参考功率是基于预设整机满载功率和供电模块的总模块数量所确定的单个供电模块的满载输出参考功率,所述第一系数与所述第二系数之和等于2,所述第一系数与所述第二系数为正数,所述第一系数小于所述第二系数。
[0084] 具体地,通过将第一供电模块的满载功率配置为第一系数与第一参考功率的乘积,以及将第二供电模块的满载功率配置为第二系数与第一参考功率的乘积,以及设置第一系数与第二系数之和等于2,能够确保第一供电模块的满载功率与第二供电模块的满载功率之和等于两倍的满载输出参考功率,也即能够保证整机满载功率满足设计指标。
[0085] 同时通过设置第一系数小于第二系数,能够确保第一供电模块的满载功率小于满载输出参考功率,进而在轻载情况下,轻载所需的功率一般低于单个供电模块的满载功率的50%,而供电模块一般在输出功率为满载功率的50%的情况下达到最高电源转换效率,相比于相关技术中通过单个的满载功率为满载输出参考功率的普通供电模块进行供电,本发明通过单个的第一供电模块进行供电,轻载所需的功率与第一供电模块的满载功率的50%之间的差距,比轻载所需的功率与满载输出参考功率的50%之间的差距更小,而供电模块的输出功率越接近满载功率的50%则电源转换效率越高。
[0086] 因而在轻载情况下第一供电模块的电源转换效率高于相关技术中的普通供电模块的电源转换效率,能够实现在保证整机满载功率满足设计指标的情况下,有效地提升整机在轻载时的效率。可见,通过将不同功率的PSU进行组合给整机供电,并结合PSU冷冗余工作模式(在轻载情况下通过单个第一供电模块向负载供电),能够提升整机在轻载时的效率。
[0087] 可选地,上述至少一个第一供电模块的模块数量等于上述至少一个第二供电模块的模块数量。
[0088] 可选地,供电装置可以通过单个第一供电模块或至少一组供电模组向负载供电,供电模组包括一个第一供电模块和一个第二供电模块。
[0089] 以下为本发明的一个可选的示例,但不作为对本发明的限定。
[0090] 在本示例中,根据结构对称性和PSU供电冗余的需要,整机内的PSU数量一般是2的倍数,假设常规设计中PSU的数量是2×N,单个PSU的功率是P,本发明使用N个0.75×P功率的PSU和N个1.25×P功率的PSU组合对相关技术方案进行替代,其中0.75为上述第一系数,1.25为上述第二系数。通过以下公式表明替代后,PSU的最大供电能力保持不变:
[0091] 。
[0092] 同时,当整机处于轻载状态时,控制小功率PSU运行而大功率PSU处于冷冗余模式,从而提高电源转换效率。以N=2,P=1KW为例,传统设计采用4个1KW PSU进行供电标记为方案一,本发明采用2个750W和2个1250W PSU组合供电标记为方案二,分别分析对比系统在轻载、中载和满载条件下的电源转换效率。
[0093] 表1 铂金PSU的转换效率典型值表
[0094]
[0095] 表1是国际电工委员会制定的电源标准CRPS中铂金效率PSU的电源转换效率表,为了方便计算各负载点的效率,假设表中两点之间效率随负载的变化是线性的。4个PSU可以输出功率4KW,整机供电2+2冗余,即损坏2个PSU后整机还能满功率运行不受影响,因此整机满载功率为2KW,下面分别对比分析整机功耗在满载功率(LOAD)的10%、20%、50%以及100%条件下的电源效率。
[0096] 当整机功耗为满载功率的10%即200W时,方案一使一个1KW PSU输出,其余三个处于冷冗余模式,200W对应1KW PSU 20%负载,电源转换效率为90%;方案二使一个750W PSU输出,其余三个处于冷冗余模式,200W对应750W PSU 26.7%负载,电源转换效率为90.9%。
[0097] 当整机功耗为满载功率的20%即400W时,方案一使1个1KW PSU输出,其余3个处于冷冗余模式,400W对应1KW PSU 40%负载,电源转换效率为92.7%;方案二使一个750W PSU输出,其余三个处于冷冗余模式,400W对应750W PSU 53.3%负载,电源转换效率为93.8%。
[0098] 当整机功耗为满载功率的50%即1KW时,方案一使2个1KW PSU均流输出,每个PSU输出500W功率,其余2个处于冷冗余模式,500W对应1KW PSU 50%负载,电源转换效率为94%;方案二使1个750W 和1个1250W PSU等比例均流输出,750W PSU输出375W,1250W PSU输出625W,其余2个处于冷冗余模式,分别对应750W和1250W PSU 50%负载,电源转换效率为94%。
[0099] 当整机功耗为满载功率的100% LOAD即2KW时,方案一使4个1KW PSU均流输出,每个PSU输出500W功率,500W对应1KW PSU 50%负载,电源转换效率为94%;方案二使4个PSU等比例均流输出,750W PSU输出375W,1250W PSU输出625W,分别对应750W和1250W PSU 50%负载,电源转换效率为94%。整机电源转换效率对比如表2所示。
[0100] 表2 整机电源转换效率对比表
[0101]
[0102] 通过以上对比发现,应用本发明技术的方案二在较低负载条件下的电源转换效率更高,可以有效节省能源。
[0103] 因此,相比于相关技术中PSU的数量是2×N,单个PSU的功率是P,本发明使用N个0.75×P功率的PSU和N个1.25×P功率的PSU组合对原有方案进行替代,替代后PSU的最大供电能力保持不变。同时,当系统处于轻载状态时,控制小功率PSU运行而大功率PSU处于冷冗余模式,从而提高电源转换效率。
[0104] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,在所述供电装置通过一组或多组供电模组向负载供电的情况下,所述供电模组中第一供电模块用于按照第一输出功率向负载供电;
[0105] 所述供电模组中第二供电模块用于按照第二输出功率向负载供电;
[0106] 其中,所述供电模组包括一个所述第一供电模块和一个所述第二供电模块,所述第一输出功率为所述第一系数与第二参考功率的乘积,所述第二输出功率为所述第二系数与所述第二参考功率的乘积,所述第二参考功率是基于负载功耗和供电模组的组数所确定的单个供电模块的均流输出参考功率。
[0107] 具体地,第一供电模块的满载功率低于第二供电模块的满载功率,若按照常规的均流输出方式,第一供电模块已经达到满载时,第二供电模块还未达到满载,负载电流继续增大时会导致第一供电模块过流保护。为避免该情况发生,通过供电模组中第一供电模块按照第一输出功率向负载供电,供电模组中第二供电模块用于按照第二输出功率向负载供电,第一输出功率为第一系数与第二参考功率的乘积,第二输出功率为第二系数与第二参考功率的乘积,供电模组中第一供电模块与第二供电模块可以按照满载功率的比例进行等比例均流输出,能够保证供电模组中第一供电模块与第二供电模块同时达到满载。
[0108] 可以理解的是,一个供电模组包括两个供电模块,基于供电模组的组数,可以确定当前向负载供电的供电模块的模块数量,利用当前负载功耗除以当前向负载供电的供电模块的模块数量,可以确定第二参考功率,第二参考功率可以理解为采用常规的均流输出方式,单个供电模块的均流输出参考功率。
[0109] 可选地,可以通过控制模块,基于负载功耗和供电模组的组数,确定第二参考功率,进而可以基于第二参考功率和第一系数的乘积,确定第一输出功率,基于第二参考功率和第二系数的乘积,确定第二输出功率。
[0110] 进而控制器可以将用于指示按第一输出功率进行供电的控制指令发送至供电模组中第一供电模块,以控制第一供电模块按照第一输出功率向负载供电,控制模块还可以将用于指示按第二输出功率进行供电的控制指令发送至供电模组中第二供电模块,以控制第二供电模块按照第二输出功率向负载供电,以实现等比例均流输出。其中,控制模块可以是控制器(例如BMC或服务器的CPU)或目标供电模块(目标供电模块是各个供电模块通过数据总线进行协商所确定的)。
[0111] 可选地,供电模块还可以通过对本模块所输出的实际电流进行监测,基于本模块的满载功率,将实际电流值转换为归一化电流值,进而分析本模块的归一化电流值和其他模块的归一化电流值之间的差异,基于该差异调控本模块的输出功率,以缩小本模块的归一化电流值和其他模块的归一化电流值之间的差异,以实现等比例均流输出。
[0112] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,图3是本发明提供的供电模块的结构示意图之一,如图3所示,所述供电模块包括:控制单元301、电压跟随器302和功率单元303;
[0113] 所述控制单元的第一输入端与所述功率单元的输出端电连接,所述控制单元的第二输入端与均流总线电连接,所述控制单元的第一输出端与所述电压跟随器的输入端电连接,所述控制单元的第二输出端与所述功率单元的受控端电连接;
[0114] 各个供电模块的所述电压跟随器的输出端与所述均流总线电连接;
[0115] 所述控制单元,用于通过所述第一输入端获取所述功率单元的输出端的实际电流值;
[0116] 基于归一化系数和实际电流值,确定电流归一化值,并通过所述第一输出端输出所述电流归一化值,所述归一化系数是基于所述供电模块的满载功率确定的;
[0117] 通过所述第二输入端获取均流总线电流归一化值;
[0118] 基于所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值,确定功率控制信号,通过所述第二输出端输出所述功率控制信号,以缩小所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值之间的差距;
[0119] 所述电压跟随器用于:
[0120] 在所述电流归一化值大于或等于所述均流总线电流归一化值的情况下,所述电压跟随器的输出端输出所述电流归一化值;
[0121] 在所述电流归一化值小于所述均流总线电流归一化值的情况下,所述电压跟随器的输出端跟随所述均流总线电流归一化值。
[0122] 具体地,该控制单元可以通过第一输入端获取功率单元的实际电流值,并通过归一化系数计算得到电流归一化值,然后通过第一输出端输出电流归一化值。同时,该控制单元还可以通过第二输入端获取均流总线电流归一化值,并基于电流归一化值和均流总线电流归一化值计算得到功率控制信号,然后通过第二输出端输出功率控制信号。这样,可以缩小电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距,从而实现对功率的有效控制。
[0123] 可以理解的是,在电流归一化值大于或等于均流总线电流归一化值的情况下,电压跟随器的输出端输出电流归一化值,电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距为零,再次情况下无需对功率单元的输出功率进行调整;在电流归一化值小于均流总线电流归一化值的情况下,电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距不为零,需要对功率单元的输出功率进行调整,以缩小电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距。
[0124] 由于各个供电模块的电压跟随器的输出端与均流总线电连接,且各个供电模块的归一化系数是基于本模块的满载功率确定的,因而各个供电模块可以缩小本模块的电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距,能够实现等比例均流输出。
[0125] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述控制单元用于:
[0126] 对所述电流归一化值和所述均流总线电流归一化值作差,确定差值;
[0127] 基于所述差值,生成脉宽调制形式的功率控制信号。
[0128] 可以理解的是,控制单元可以利用电流归一化值和均流总线电流归一化值的差异,生成脉宽调制形式的功率控制信号。具体来说,控制单元会将这两个值进行差值计算,并根据差值大小生成相应的控制信号,从而对电源输出功率进行控制,以缩小电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距,实现等比例均流输出。
[0129] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述控制单元用于:
[0130] 基于所述差值,通过增量式比例积分微分PID控制算法,确定目标占空比;
[0131] 基于所述目标占空比,生成所述功率控制信号。
[0132] 具体地,通过对电流归一化值和均流总线电流归一化值作差,可以确定它们之间的差值。进而,使用增量式比例积分微分(Proportional‑Integral‑Derivative,PID)控制算法,可以基于差值确定目标占空比。进而,根据目标占空比,可以生成脉宽调制形式的功率控制信号。进而,通过输出功率控制信号,能够缩小电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距,实现等比例均流输出。
[0133] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,图4是本发明提供的电压跟随器的结构示意图,如图4所示,所述电压跟随器包括低通滤波单元401、运算放大器402和二极管403;
[0134] 所述低通滤波单元的输入端与所述控制单元的第一输出端电连接,所述低通滤波单元的输出端与所述运算放大器的同相输入端电连接,所述运算放大器的反向输入端通过第一电阻404所述二极管的负极电连接;
[0135] 所述运算放大器的输出端与所述二极管的正极电连接,所述二极管的负极与所述均流总线电连接。
[0136] 可以理解的是,各个供电模块的电压跟随器的输出端与均流总线电连接,二极管的作用是取多个供电模块均流输出电压中最高的那个。运放负反馈起作用时,运放的输出端等于其同相输入端电压(也即在电流归一化值大于或等于均流总线电流归一化值的情况下,电压跟随器的输出端输出电流归一化值),而当均流总线电压高于本供电模块的均流输出时,二极管打断运放的负反馈作用,使运放的输出端跟随均流总线的最高电压(也即在电流归一化值小于均流总线电流归一化值的情况下,电压跟随器的输出端跟随均流总线电流归一化值),因此运放的输出端的均流总线电流归一化值总是大于或等于电流归一化值。
[0137] 由于各个供电模块的电压跟随器的输出端与均流总线电连接,且各个供电模块的归一化系数是基于本模块的满载功率确定的,因而各个供电模块可以缩小本模块的电流归一化值和均流总线电流归一化值之间的差距,能够实现等比例均流输出。
[0138] 可以理解的是,低通滤波单元用于滤除线路中高频分量,以降低线路中高频分量对电压跟随器的电压跟随功能的影响,提升电压跟随器运行的稳定性。
[0139] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,如图4所示,所述低通滤波单元包括:第二电阻和电容,所述第二电阻的第一端与所述控制单元的第一输出端电连接,所述第二电阻的第二端与所述电容的第一端电连接,所述第二电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端电连接,所述电容的第二端接地。
[0140] 具体地,低通滤波单元可以是电阻和电容构成的RC滤波器,通过该RC滤波器滤除线路中高频分量,以降低线路中高频分量对电压跟随器的电压跟随功能的影响,提升电压跟随器运行的稳定性。
[0141] 在上述示例中,不同功率配置的PSU组合将产生不均流问题,即0.75×P功率配置的PSU已经达到满载时,1.25×P功率配置的PSU只有60%负载,负载电流继续增大时会导致小功率PSU过流保护。
[0142] 为解决此问题,本发明引入不同功率的PSU按功率比例均流的方式,图5是本发明提供的供电模块的结构示意图之二,如图5所示,PSU内部对输出电流采样通过控制单元内部的第一模数转换单元ADC1实现,将模拟信号转换成数字信号,乘以电流分辨率后得到真实电流值I_SENSE_REAL。然后,控制单元再通过内部数模转换单元DAC将真实电流值转换成模拟信号输送到均流总线上去。转换过程需要进行归一化处理,即需要将真实电流值I_SENSE_REAL乘以归一化系数后再送到DAC转换器(以实现不同功率PSU之间按功率比例进行均流),DAC转换满量程输出电压为参考电压3.3V并且ADC和DAC都是12位,则设置其满量程输出时对应的PSU最大功率的1.5倍(可根据设计需求取1.5倍到2倍),以750W PSU为例,其输出电流达到(750W/12V)×1.5=93.75A(其中12V表示PSU的输出电压)的时候DAC转换输出电压为满量程3.3V,对应数字信号为4096,因此归一化系数为4096/93.75=43.7;同理1250W PSU输出电流达到(1250W/12V)×1.5=156.25A的时候DAC转换输出电压为3.3V,归一化系数为4096/156.25=26.2。
[0143] DAC输出信号电流归一化值I_SENSE_DAC经过RC滤波后(滤除高频分量)送到运算放大器opa1的同相输入端,opa1的反相输入端通过电阻R2与输出连在一起组成电压跟随电路,运放输出12V_LS作为本PSU的均流输出,多个PSU的12V_LS连接在一起形成均流总线,二极管D1的作用是取多个PSU均流输出电压中最高的那个。运放负反馈起作用时,运放的输出12V_LS等于其同相输入端电压I_SENSE_DAC,而当均流总线电压高于本PSU的均流输出时,二极管D1打断运放的负反馈作用,使12V_LS跟随均流总线的最高电压,因此12V_LS总是大于或等于I_SENSE_DAC。
[0144] 由于I_SENSE_DAC代表的是本PSU输出电流的归一化值,12V_LS代表的是均流总线的归一化值,只要使两者相等就说明本PSU输出电流的归一化值跟随了均流总线的归一化值,达到了多PSU之间按比例均流的目的。
[0145] 首先控制单元对均流总线电压12V_LS通过第二模数转换单元ADC2进行采样,得到数字信号12V_LS_ADC,当均流总线电压为3.3V时正好达到ADC采样的满量程,数字采样值为4096,则认为是PSU最大电流的1.5倍,750W PSU采样到3.3V将其转换成93.75A,对应分辨率为93.75A/4096=22.9mA,也即最低有效位(Least Sigificant Bit,LSB);1250W PSU采样到
3.3V将其转换成156.25A,对应分辨率为156.25A/4096=38.1mA,也即LSB。然后控制单元根据本PSU的输出电流归一化值与均流总线电流归一化值的差做增量式数字PID计算,调节脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)占空比,从而调节PSU的输出电流,使本PSU的输出电流的归一化值跟随均流总线的归一化值,实现多个PSU之间按功率比例均流输出。
[0146] 可以理解的是,通过将不同功率的PSU模块发送到均流总线的输出电流值进行归一化处理,能够实现不同功率PSU之间按功率比例进行均流,避免小功率PSU提前进入过流保护导致输出关断。
[0147] 因此,通过将不同功率的PSU进行组合给整机供电,并结合PSU冷冗余工作模式来提升整机在轻载时的效率,同时引入一种均流控制方式实现不同功率的PSU按功率比例均流。
[0148] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,还包括控制器,所述控制器与各个供电模块电连接,所述控制器用于:
[0149] 基于负载功耗生成工作模式指令并发送所述工作模式指令至各个供电模块;
[0150] 所述工作模式指令用于指示供电模块处于运行模式或指示供电模块处于冷冗余模式。
[0151] 具体地,控制器可以基于负载功耗,分析判断是通过单个第一供电模块向负载供电,还是通过一组或多组供电模组向负载供电。若确定通过单个第一供电模块向负载供电,则工作模式指令可以指示单个第一供电模块处于运行模式,并指示其他供电模块处于冷冗余模式。若确定通过一组或多组供电模组向负载供电,则工作模式指令可以指示各组供电模组中供电模块处于运行模式,并指示其他供电模块处于冷冗余模式,能够根据负载功耗实时调整供电方式,实现所采用的供电方式能够保持适配于当前负载功耗。
[0152] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,所述控制器用于:
[0153] 比较所述负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;
[0154] 若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0155] 具体地,轻载所需的功率一般低于单个供电模块的满载功率的50%,而供电模块一般在输出功率为满载功率的50%的情况下达到最高电源转换效率。通过比较负载功耗与功耗阈值可以判断当前整机是否处于轻载情况下,若确定负载功耗小于或等于功耗阈值,则表明当前整机处于轻载情况,进而可以生成第一工作模式指令,以指示单个第一供电模块处于运行模式,其他供电模块处于冷冗余模式。
[0156] 相比于相关技术中通过单个的满载功率为满载输出参考功率的普通供电模块进行供电,本发明通过单个的第一供电模块进行供电,轻载所需的功率与第一供电模块的满载功率的50%之间的差距,比轻载所需的功率与满载输出参考功率的50%之间的差距更小,而供电模块的输出功率越接近满载功率的50%则电源转换效率越高,因而在轻载情况下第一供电模块的电源转换效率高于相关技术中的普通供电模块的电源转换效率,能够实现在保证整机满载功率满足设计指标的情况下,有效地提升整机在轻载时的效率。
[0157] 可选地,根据本发明提供的一种供电装置,各个供电模块与数据总线电连接,目标供电模块用于基于负载功耗生成工作模式指令并发送所述工作模式指令至数据总线;
[0158] 所述目标供电模块是各个供电模块通过所述数据总线进行协商所确定的,所述工作模式指令用于指示供电模块处于运行模式或指示供电模块处于冷冗余模式。
[0159] 具体地,目标供电模块可以基于负载功耗,分析判断是通过单个第一供电模块向负载供电,还是通过一组或多组供电模组向负载供电。若确定通过单个第一供电模块向负载供电,则工作模式指令可以指示单个第一供电模块处于运行模式,并指示其他供电模块处于冷冗余模式。若确定通过一组或多组供电模组向负载供电,则工作模式指令可以指示各组供电模组中供电模块处于运行模式,并指示其他供电模块处于冷冗余模式,能够根据负载功耗实时调整供电方式,实现所采用的供电方式能够保持适配于当前负载功耗。
[0160] 可以理解的是,相比于通过控制器生成工作模式指令,通过目标供电模块生成工作模式指令,可以节省元器件,简化电路硬件设计,降低运行功耗。
[0161] 图6是本发明提供的供电控制方法的流程示意图,如图6所示,应用于上述任意一种所述供电装置,执行主体可以是上述控制器或目标供电模块。该方法包括:
[0162] 步骤601,比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的。
[0163] 具体地,轻载所需的功率一般低于单个供电模块的满载功率的50%,而供电模块一般在输出功率为满载功率的50%的情况下达到最高电源转换效率。通过比较负载功耗与功耗阈值可以判断当前整机是否处于轻载情况下,若确定负载功耗小于或等于功耗阈值,则表明当前整机处于轻载情况。
[0164] 步骤602,若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0165] 具体地,若确定负载功耗小于或等于功耗阈值,则表明当前整机处于轻载情况,进而可以生成第一工作模式指令,以指示单个第一供电模块处于运行模式,其他供电模块处于冷冗余模式。
[0166] 相比于相关技术中通过单个的满载功率为满载输出参考功率的普通供电模块进行供电,本发明通过单个的第一供电模块进行供电,轻载所需的功率与第一供电模块的满载功率的50%之间的差距,比轻载所需的功率与满载输出参考功率的50%之间的差距更小,而供电模块的输出功率越接近满载功率的50%则电源转换效率越高,因而在轻载情况下第一供电模块的电源转换效率高于相关技术中的普通供电模块的电源转换效率,能够实现在保证整机满载功率满足设计指标的情况下,有效地提升整机在轻载时的效率。
[0167] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述方法还包括:
[0168] 若确定所述负载功耗大于所述功耗阈值,则基于所述负载功耗,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率;
[0169] 基于多个供电方式分别对应的电源转换效率,确定目标供电方式;
[0170] 基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式;
[0171] 其中,所述多个供电方式包括第一供电方式、第二供电方式和至少一个第三供电方式,所述第一供电方式为通过单个第一供电模块向负载供电的方式,所述第二供电方式为通过单个第二供电模块向负载供电的方式,所述第三供电方式为通过一组或多组供电模组向负载供电的方式,所述供电模组包括一个第一供电模块和一个第二供电模块。
[0172] 具体地,若确定负载功耗大于功耗阈值,则表明当前整机未处于轻载情况,而是处于中载情况或重载情况,进而可以基于当前的负载功耗,分析多个供电方式分别对应的电源转换效率,进而可以将电源转换效率最高的一个供电方式作为目标供电方式,进而可以基于目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,实现在整机处于中载情况或重载情况下,能够高效率地向负载供电。
[0173] 可以理解的是,若某一个供电方式所能支持的最高输出功率低于当前的负载功耗,则可以确定该供电方式对应的电源转换效率为0,以表示当前不适合采用该供电方式向负载供电。
[0174] 可以理解的是,在分析第三供电方式对应的电源转换效率过程中,供电模组中第一供电模块与第二供电模块可以按照满载功率的比例进行等比例均流输出,进而基于该等比例均流输出的方式,来计算第三供电方式对应的电源转换效率。
[0175] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,在所述目标供电方式为第一供电方式的情况下,所述基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,包括:
[0176] 基于所述目标供电方式,生成所述第一工作模式指令。
[0177] 具体地,通过基于当前的负载功耗,分析多个供电方式分别对应的电源转换效率,若确定第一供电方式为多个供电方式中电源转换效率最高的一个,则可以将第一供电方式作为目标供电方式并生成第一工作模式指令,以指示一个第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式,实现在整机处于中载情况或重载情况下,能够高效率地向负载供电。
[0178] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,在所述目标供电方式为第三供电方式的情况下,所述基于所述目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,包括:
[0179] 基于所述目标供电方式,确定用于向负载供电的供电模组的目标组数;
[0180] 基于所述目标组数,生成第二工作模式指令,所述第二工作模式指令用于指示至少一组供电模组中供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式,所述至少一组供电模组的组数等于所述目标组数。
[0181] 具体地,通过基于当前的负载功耗,分析多个供电方式分别对应的电源转换效率,若确定某个第三供电方式为多个供电方式中电源转换效率最高的一个,则可以将该第三供电方式作为目标供电方式并生成第二工作模式指令,以指示上述至少一组供电模组中供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式,实现在整机处于中载情况或重载情况下,能够高效率地向负载供电。
[0182] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述第二工作模式指令用于指示所述供电模组中第一供电模块按照第一输出功率向负载供电,以及指示供电模组中第二供电模块按照第二输出功率向负载供电,在基于所述目标组数,生成第二工作模式指令之前,还包括:
[0183] 基于所述负载功耗和所述目标组数,确定第二参考功率,所述第二参考功率为单个供电模块的均流输出参考功率;
[0184] 基于所述第一系数与所述第二参考功率,通过计算乘积,确定所述第一输出功率;
[0185] 基于所述第二系数与所述第二参考功率,通过计算乘积,确定所述第二输出功率。
[0186] 具体地,第一供电模块的满载功率低于第二供电模块的满载功率,若按照常规的均流输出方式,第一供电模块已经达到满载时,第二供电模块还未达到满载,负载电流继续增大时会导致第一供电模块过流保护。为避免该情况发生,通过基于负载功耗和目标组数,可以确定第二参考功率,进而计算第一系数与第二参考功率的乘积,可以确定第一输出功率,计算第二系数与第二参考功率的乘积,可以确定第二输出功率,进而可以基于第一输出功率和第二输出功率,生成并发送第二工作模式指令,以指示供电模组中第一供电模块按照第一输出功率向负载供电,以及指示供电模组中第二供电模块按照第二输出功率向负载供电,供电模组中第一供电模块与第二供电模块可以按照满载功率的比例进行等比例均流输出,能够保证供电模组中第一供电模块与第二供电模块同时达到满载。
[0187] 可以理解的是,一个供电模组包括两个供电模块,基于供电模组的组数,可以确定当前向负载供电的供电模块的模块数量,利用当前负载功耗除以当前向负载供电的供电模块的模块数量,可以确定第二参考功率,第二参考功率可以理解为采用常规的均流输出方式,单个供电模块的均流输出参考功率。
[0188] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述基于所述负载功耗,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率,包括:
[0189] 获取所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,电源转换效率曲线用于表示电源转换效率与电源输出功率之间的对应关系;
[0190] 基于所述负载功耗、所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,确定多个供电方式分别对应的电源转换效率。
[0191] 具体地,可以通过获取第一供电模块和第二供电模块的分别对应的电源转换效率曲线,这些曲线可以辅助分析电源输出功率与电源转换效率之间的关系,从而更好地评估和优化系统的能源利用效率。
[0192] 在获取第一供电模块和第二供电模块的分别对应的电源转换效率曲线之后,可以结合当前的负载功耗分析各个供电方式分别对应的电源转换效率,进而可以将电源转换效率最高的一个供电方式作为目标供电方式,进而可以基于目标供电方式,控制各个供电模块所处的工作模式,实现在整机处于中载情况或重载情况下,能够高效率地向负载供电。
[0193] 可选地,根据本发明提供的一种供电控制方法,所述获取所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线,包括:
[0194] 基于预设电源转换效率数据,确定所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线;
[0195] 或,通过实测供电模块的电源转换效率,确定所述第一供电模块对应的第一电源转换效率曲线和所述第二供电模块对应的第二电源转换效率曲线。
[0196] 具体地,预设电源转换效率数据可以是供电模块的厂家所提供的数据,基于预设电源转换效率数据,可以获取第一供电模块和第二供电模块的分别对应的电源转换效率曲线。还可以通过实测供电模块的电源转换效率,来获取第一供电模块和第二供电模块的分别对应的电源转换效率曲线。
[0197] 本发明提供的供电控制方法,在整机处于轻载情况下,通过单个的第一供电模块进行供电,轻载所需的功率与第一供电模块的满载功率的50%之间的差距,比轻载所需的功率与满载输出参考功率的50%之间的差距更小,而供电模块的输出功率越接近满载功率的50%则电源转换效率越高,因而在轻载情况下第一供电模块的电源转换效率高于相关技术中的普通供电模块的电源转换效率,能够实现在保证整机满载功率满足设计指标的情况下,有效地提升整机在轻载时的效率。
[0198] 下面对本发明提供的供电控制装置进行描述,下文描述的供电控制装置与上文描述的供电控制方法可相互对应参照。
[0199] 图7是本发明提供的供电控制装置的结构示意图,如图7所示,所述供电控制装置应用于上述任一种供电装置,该供电控制装置包括:比较模块701和生成模块702,其中:
[0200] 比较模块701,用于比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;
[0201] 生成模块702,用于若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0202] 图8是本发明提供的服务器的结构示意图,如图8所示,该服务器包括:负载203和上述任意一种供电装置801,所述供电装置801与所述负载203电连接。
[0203] 又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的供电控制方法,该方法包括:
[0204] 比较负载功耗与功耗阈值之间的大小,所述功耗阈值是基于第一供电模块的最高电源转换效率点对应的功率确定的;
[0205] 若确定所述负载功耗小于或等于所述功耗阈值,则生成第一工作模式指令,所述第一工作模式指令用于指示一个所述第一供电模块处于运行模式,剩余的供电模块处于冷冗余模式。
[0206] 以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
[0207] 通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0208] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。